文档内容
第1节 长度和时间的测量 (导学案)
【学习目标】
1.会使用适当的工具测量长度,知道如何规范地测量长度。
2.能通过日常现象、物品或自然现象粗略估测长度,了解计量长度的工具及其发展变化的过程。
【学习重点】利用刻度尺测量物体的长度,正确记录测量结果。
【学习难点】测量长度时读取估计值。
【自主预习】阅读教材P10~12的内容,并完成以下内容:
1.人的直觉有时不可靠,要对某些情况进行定量的描述,必须使用 。
2.国际单位制中,长度的主单位是 ,符号是 。
常用单位有: 、 、 、 、 、 等。
3.常用的测量长度的工具是 ,更精密的测量工具有 、 等。
4. 在使用刻度尺前,我们应先观察它的 、 和 值 。观察它的零刻度线是否
磨损; 反映了它的测量范围, 决定了它的测量准确程度。
5. 如图1所示,读数时视线正确的是 (选填“A”或“B”);使用的刻度尺的量程是 。
刻度尺的分度值是 mm ,物体的长度为 。图2所示圆柱体的直径为 cm。
图1 图2
【合作探究】
探究一、长度的单位
先观察上图中帽檐的直径AB与帽子高度CD哪个较长?右图中,中心的两个圆哪个面积较大?再
用尺子测量一下,就会发现看起来不一样的线条和物体,实际长度一样。
生活中,我们常常依靠眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官去判断外界的事物。但是仅凭感觉去判断,不一定正确,更谈不上准确。为了正确认识周围的世界,准确把握事物的特点,人们发明了很多仪器
或工具,这些仪器和工具帮助我们进行准确的 。尺、钟表、秤等都是我们熟悉的测量仪器或工具。
1. 单位
测量某个物理量时用来进行比较的 叫单位。测量任何物理量都必须首先规定它的单位,为便
于国际间交流,国际计量组织制定了一套国际统一的单位,叫做 。
2.长度的单位
(1)在国际单位制中,长度的主单位是: ,符号是 。
(2)常用单位: (km)、 (dm)、 (cm)、 (mm)、 (μm)、
(nm)。
(3)常用单位的换算关系(用科学计数法表示):
物理量 单位 符号 换算关系
千米 km 1km= m
米 m ----
分米 dm 1dm= m
长度
厘米 cm 1cm= m
毫米 mm 1mm= m
微米 μm 1μm= m
纳米 nm 1nm= m
(4)长度单位进率记忆方法
记住:km、m、mm、μm、nm之间的进率为 ,m、dm、cm、mm之间的进率为 。
长度单位换算示意图:
(5)长度单位换算的步骤
数值不变,乘原单位与目标单位之间的进率,将原单位改写为目标单位。可简记为“数不变,单
位换,乘进率,进行算”。
如图所示: 是把25.68 cm换算为0.2568m的过程。【例题1】试一试你对长度单位的掌握情况,在下列数据后面填上适当单位:
①某同学的身高是1.67 _____; ②物理书的长度是2.56_____;
③一支铅笔的长度是18_____; ④一元硬币的厚度约为2____。
【例题2】进行单位换算:
①5.4km= m = nm
②2.4nm = mm = km
③1.5mm= μm= m
【例题3】下列单位换算中正确的是( )
A. 12.56 cm=12.56×10-2 m=0.1256 m B. 12.56 cm=12.56 cm×10-2 m=0.1256m
C. 12.56 cm=12.56÷102 =0.1256 m D. 12.56 cm=12.56×10-2 cm=0.1256m
探究二、长度的测量
1. 测量工具
(1)常用测量工具
为了准确测量长度,人们设计、制造出了各种测量长度的工具,例如直尺、三角板、卷尺等,我
们可以根据对测量结果的要求选择不同的测量工具。
测量长度最常用的基本工具是 。
(2)精密测量工具
、 等常用于机械加工的精密测量,而激光测距仪通常用于远距离精确测量。
2. 刻度尺的使用方法
观察你手头上的刻度尺,知道刻度尺的零刻度线、量程、分度值。如图所示:
(1)测量前:会认。即认清单位、“ ”刻度线位置、 、 值:
①零刻度线:起始刻度线。如果零刻度线已经磨损,可以选用一个完好的整刻度线开始测量。②量程:测量的 ,它决定着一次能测出的最大值。
③分度值:相邻两刻度线之间的长度,它决定测量的 程度。
如图所示,刻度尺的量程是 ,分度值是 。
(2)测量时:五会
①会选:根据测量对象和测量要求选择适当的测量工具(适当量程和分度值)。
选量程:测量物体长度时,所选取的刻度尺的量程应尽量 被测物体的长度,这样可以保证测
量能一次完成,与分段多次测量相比可使测量结果更准确。
选分度值:根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度尺。如安装玻璃时,偏差在“mm”级别
不影响安装,选用分度值为 刻度尺即可。
实际测量时,并不是测量工具越精密越好,只要能达到测量精度要求就可以了。
②会放:将刻度尺的 对准被测物体的一端,有刻度线的一侧要紧靠被测物体,与被测边
保持 ,不能歪斜,如图甲所示,乙图为错误放置情况。若刻度尺的零刻度线已经磨损,可使其整
数刻度线对齐物体的一端,读出长度后再减去这一整数刻度值,就可以得到物体的长度,如图丙所示。
甲 乙 丙
③会看:读数时,视线要正对刻度线,即视线与刻度尺 ,不能斜视。图中, 为错误的
视线, 为正确的视线。
④会读:读数时,先读出准确值,再进行估读(一位)。如图所示,刻度尺的分度值为 ,读出
准确值是 ,估读值是 (0.2~0.4均正确),所以该物体的长度为 。读数时,如果物体的长度恰好对准整数刻度线,应该用 补上。
上图中铅笔长度应该记录为 mm 或 cm。如果记录为52mm或5.2cm,就是错误的。因
为没有估读值,体现不出刻度尺的分度值是多少。
如图所示,如果物体的长度恰好对准大刻度线上(cm),此时应该特别注意,记录结果有两个
0。图中物体的长度记为 cm,其中 cm是准确值,最后面的0是估读值。
(5)会记:记录的测量结果应由 值、 值和 组成。没有单位的记录是毫无意义的。
【例题4】如图所示,刻度尺的分度值是____,物体的长度为____cm。
【例题5】小明和小华用刻度尺测量了同一个物体的长度,记录的结果分别是8.4cm和8.40cm,请
你想一想,这两个测量数值表示的意义是否相同?
(3)实验:用刻度尺测量长度
测量物理课本和作业本的长度和宽度,并将测量数据记录在课本表格中。
测量对象 长度 宽度
课本 ______ _____
作业本 _____ _____
(4)小资料——《一些长度和距离》
阅读课文第13页中的小资料——《一些长度和距离》,了解一些长度和距离。
(5)长度的估测
①标准长度的感性认识
阅读课文第13页中的“想想议议”,找出身体的哪些部位可以做为“尺”用来估测长度,并用这
些“尺”来估测教室的长度或宽度。
【提示】伸开手掌,从大拇指到中指指尖的距离,称为“一柞”,大约 cm;伸开两臂的长度,
大约等于身高;人步行时,平均一步的长度大约 cm;手掌的宽度约 cm等。
人的头长和脚长相同,身高等于9.5倍头长;人握住拳头的大小和心脏一样大;在通常情况下,人站立时身高大约是脚长的 倍。
②常见物体的长度
一只新铅笔长约17.5cm;乒乓球的直径约4cm;中学生的高度约1.7m;房间的高度约3m。
探究三、长度测量的特殊方法
在测量物体长度过程中,经常会遇到一些不易直接测量的问题,这时就需要我们使用特殊的方法
进行测量。
1. 累积法
当被测长度较小,测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来,用刻度尺测量之后再求单一长
度。
①测一张纸的厚度(图甲所示):数出若干张纸,记下 n,用毫米刻度尺测出n张纸的 L,
则一张纸的厚度为 。
甲 乙
②测细铜丝的直径(图乙所示):把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线管,用刻度尺测出螺
线管的 L,则细铜丝直径为 。
2. 平移法
当待测物体的长度(如硬币的直径、圆锥的高度等)隐藏在物体内部时,可将其等效平移到物体
外部,再用刻度尺测量。如下图所示,是分别测量硬币直径和圆锥高度的示意图,其中硬币直径为
d= 。
3. 化曲为直法
借助于一些辅助器材把不能直接测量的曲线(如不易拉长的细软线)变为直线,再用刻度尺测量。如测量图所示曲线AB的长度时,可以小心地让细线AB与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,再
将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离A'B'就是 的长度。
4. 化直为曲法(滚轮法)
当所测曲线长度较大,如测量跑道的长度,可用已知周长的滚轮,沿着跑道滚动,用滚轮周长乘
以滚动周数即可计算出跑道的长度。
【例题6】小明用刻度尺和三角板按如图测一枚纽扣的直径和金属丝的直径,该刻度尺的分度值是
_____mm,纽扣的直径是_______ cm;绕在铅笔上23圈的金属丝的总长度为_______cm,直径是
________mm。
【归纳整理】
单位:国际单位为m
长度
常用单位:km、m、dm、cm、mm、μm 、nm
单位
长
单位换算:1km=103m 1dm=10-1m 1cm=10-2m
度
的
1mm=10-3m 1μm=10-6m 1nm=10-9m
测
量
①测量前认清刻度尺的量程、零刻线、分度值
②刻度尺要放正,紧靠被测物体
长度的
测量 ③读数时视线与尺面垂直
④要估读到分度值的下一位数
⑤特殊方法:累积法、平移法、化曲为直法等
【精讲点拨】
1. 长度测量结果要估读一位且只能估读一位,若被测长度的终端恰好对准某一刻度线,应在分度
值的下一位加“0”。
2. 进行长度单位换算时,注意数字不变,乘以目标单位与原单位之间的进率,将原单位改写为目
标单位即可。如图所示:3. 零刻度磨损的刻度尺,可任选一整数刻度线为“测量零点”。
【课堂练习】
1.在下面的测量数据后面填上恰当的单位:
(1)一支钢笔的长度是:0.13_____。 (2)地球的半径是:6400______。
(3)一根头发的直径是:70______。
2.估测在实际生活中的应用十分广泛,下列估测数据中最接近实际的是( )
A.中学生课桌高度约为80dm
B.你手中的物理试卷宽约为26cm
C.普通家庭房间门的高度一般大于3m
D.教室中使用的普通日光灯管的长度约为3m
3. 下列长度的单位换算正确的是( )
A.7.8nm=7.8×10-3=7.8×10-3μm B.7.8cm=7.8cm÷100=0.078m
C.7.8cm=7.8cm×10=78mm D.7.8cm=7.8×10mm=78mm
4.用毫米刻度尺对一工件做如图所示的四次测量,其中测量方法和读数都正确的是( )
A. 1.80cm B. 4.85cm C. 1.81cm D. 1.87cm
5. 如图中测量物体长度的做法错误的是( )
6. 如下图所示,将某种铜丝在铅笔上紧密缠绕30圈,其中正确的视线是____,30圈铜丝缠绕的
总长度为____cm,铜丝的直径是_______mm。7. 某同学测得一本书的厚度是8.0毫米,他数了一下,封面和插页共为5张纸,正文部分没有数。
他翻到最后看了一下,正文共150页。这本书的每张纸的平均厚度为______毫米,相当于____微米。
8. 如图所示,甲图刻度尺所测物体的长度应为______cm。乙图刻度尺所测物体的长度应为
______cm,乙图数据中的准确值是______,估计值是_______。